淺析公路工程建設(shè)中測量技術(shù)

1、<p>　　淺析公路工程建設(shè)中測量技術(shù)</p><p>　　摘要：測量工作是工程建設(shè)中一項(xiàng)最基礎(chǔ)工作，在道路、橋梁、隧道工程建設(shè)中起著重要作用，為選取一條最經(jīng)濟(jì)、最合理路線，本文針對公路測量特點(diǎn)及過程，論述公路測量采用方法，并闡述公路測量技術(shù)應(yīng)用原理。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：公路工程 公路施工 工程測量 公路測量 </p><p><b>

2、;　　1、引言 </b></p><p>　　首先要進(jìn)行路線勘測，繪制帶狀地形圖，進(jìn)行縱、橫斷面測量，進(jìn)行紙上定線和路線設(shè)計(jì)，并將設(shè)計(jì)好路線平面位置、縱坡及路基邊坡在地面上標(biāo)定出來，以指導(dǎo)施工，當(dāng)路線跨越河流時(shí)，擬設(shè)置橋梁跨越之前，應(yīng)測繪河流及兩岸地形圖，測定橋軸線長度及橋位處河床斷面，橋位處河流比降，為橋梁方案選擇及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供必要依據(jù)，當(dāng)路線縱坡受地形限制，采用避讓山嶺繞線平面線形不能滿足規(guī)范要求

3、，而選用隧道方案時(shí)，測定隧道進(jìn)出口大比例尺地形圖，為隧道洞口布置選擇提供必要數(shù)據(jù)。 </p><p>　　2、不同階段公路工程測量 </p><p>　　2.1初步設(shè)計(jì)階段 </p><p>　　初步設(shè)計(jì)根據(jù)批準(zhǔn)設(shè)計(jì)任務(wù)書和初測資料編制，主要擬定修建原則，選定設(shè)計(jì)方案計(jì)算主要工程數(shù)量，提出施工方案意見，編制設(shè)計(jì)概算，提供方案說明及圖表資料，初測階段為初設(shè)提供平面、高

4、程控制、地形圖、特殊地段控制樁及縱、橫斷面資料。初步設(shè)計(jì)比選方案一般在1：10000地形圖上做多個(gè)比選方案，紙上布線后，對各方案進(jìn)行1：2000地形圖測量，在1：2000地形圖上進(jìn)行紙上定線，布置橋涵、通道、隧道等，實(shí)地調(diào)查計(jì)算工程數(shù)量，編制概算文件，特殊復(fù)雜困難地段，為加深勘探調(diào)查及分析比例，實(shí)地放樁，進(jìn)行平、縱、橫測量。平面高程控制測量地形圖測量、必要平縱橫測量。 </p><p>　　2.2施工圖設(shè)計(jì)階段

5、</p><p>　　施工圖設(shè)計(jì)根據(jù)批準(zhǔn)初步設(shè)計(jì)文件，在1：2000圖上進(jìn)行方案比選，確定路線方案，進(jìn)行施工圖詳測。中線放樣、縱斷面測量、橫斷面測量、主要工點(diǎn)地形圖測量、主要控制地物高等控制測量。 </p><p>　　3、公路工程控制測量 </p><p><b>　　3.1控制測量目 </b></p><p>　　控

6、制測量一般是指在工程建設(shè)地區(qū)地面布設(shè)一系列控制網(wǎng)點(diǎn)。并精確地確定這些點(diǎn)位置，以便為后期地形測圖和各種工程建設(shè)測量放樣打好基礎(chǔ)?？刂茰y量是一切后續(xù)測量工作基礎(chǔ)，沒有控制測量，往后測圖和放樣等工作是不可想象?？刂凭W(wǎng)把測區(qū)各部分測量工件聯(lián)系起來，即起骨架作用，又起限制誤差傳遞和累積作用，控制網(wǎng)在勘測設(shè)計(jì)階段作用是：各設(shè)計(jì)階段需要適當(dāng)比例尺地形圖作依據(jù)，而地形圖測繪又必須依靠控制網(wǎng)點(diǎn)來確定地形圖中各部分地貌地物之間相對位置和保證地形圖精度。各設(shè)

7、計(jì)階段必須以控制網(wǎng)為基礎(chǔ)將路線、橋梁、隧道等設(shè)計(jì)位置精確地放樣在地面上，搜集相應(yīng)路基、構(gòu)造物用于設(shè)計(jì)階段各種資料。 </p><p>　　3.2坐標(biāo)系統(tǒng)選擇 </p><p>　　坐標(biāo)系統(tǒng)選擇是公路工程中經(jīng)常進(jìn)行一項(xiàng)測量工作，也是很多專業(yè)測繪作業(yè)人員都很難理解問題。主要包括以下幾個(gè)方面： </p><p><b>　　1）曲面坐標(biāo)換算 </b>

8、</p><p>　　大地水準(zhǔn)面、參考橢球、坐標(biāo)系國家大地測量和工程控制測量工作都是在地面上進(jìn)行，而地球自然表面又是一個(gè)有山、谷、江、湖、海洋等起伏復(fù)雜曲面。它是一個(gè)不規(guī)則、不能用簡單數(shù)學(xué)公式來表達(dá)曲面，因此，不能在這個(gè)曲面上來解算測量學(xué)中所產(chǎn)生幾何問題，為便于計(jì)算控制網(wǎng)點(diǎn)位置和測繪地形，應(yīng)選擇一個(gè)形狀和大小都很接近于地球而其數(shù)學(xué)運(yùn)算又很方便體形，來代替地球形體，以便把觀測結(jié)果歸化到此體形表面上進(jìn)行計(jì)算。曲面上每

9、一點(diǎn)均與鉛垂線方向垂直曲面叫做水準(zhǔn)面，水準(zhǔn)面有無窮多個(gè)，我們可以選擇一個(gè)與平靜海水面相重合水準(zhǔn)面（平均水準(zhǔn)面）來代替地球表面，通常把這個(gè)與平均海水面相重合水準(zhǔn)面叫大地水準(zhǔn)面。大地水準(zhǔn)面是按近于地球自然表面，但它仍是一個(gè)不規(guī)則曲面，因而有必要選擇一個(gè)形狀和大小都與大地體接近，面且能用簡單數(shù)學(xué)式表示體形來代替大地體。參考橢球面是一國家（或者一區(qū)域）大地測量計(jì)算參考面，該橢球面上各點(diǎn)與大地水準(zhǔn)面上各相應(yīng)點(diǎn)之間高差平方和為最小，參考橢球中心與地

10、球質(zhì)心重合，旋轉(zhuǎn)軸與地球自轉(zhuǎn)軸重合，赤道面重合，兩者體積相等，總質(zhì)量與地球總質(zhì)量相等，自轉(zhuǎn)角速度相等。 </p><p>　　2）高斯平面直角坐標(biāo)系 </p><p>　　公路線路尤其是高速公路一般跨越多個(gè)地區(qū)，綿延數(shù)百里，為坐標(biāo)系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)以及與國家其它工程銜接，目前普遍采用國家坐標(biāo)系換帶計(jì)算方法。即高斯正形投影平面直接坐標(biāo)系。高斯正形投影實(shí)質(zhì)設(shè)想將一個(gè)截面為橢圓橫柱（簡稱圓柱）面套在地球橢

11、球面上，使橫圓柱面與橢球面一個(gè)子午橢圓相切，橫圓柱軸與地球橢球軸互相垂直，這樣將靠近子午橢圓那部分地球表面圖形投影到圓柱面上，再將圓柱面展開就得到平面上圖形。這種投影，實(shí)際上就是將地球橢球面上與柱面相切子午線兩旁一條帶狀區(qū)域按正形規(guī)律投影到平面上，投影后，只有相切這條子午線上長度比等于1，而離開這條子線愈遠(yuǎn)，長度變形愈大，相切子午線稱為中央子午線，這一帶區(qū)兩旁邊緣上子午線叫分界子午線，地球上點(diǎn)投影到平面上成為點(diǎn)，點(diǎn)坐標(biāo)可用x和y表示。坐

12、標(biāo)分帶為不使這種變形過大，每一個(gè)帶寬度不能太大，一般每帶分界子午線間經(jīng)度分為6°（或3°）為便于設(shè)計(jì)施工放樣，使坐標(biāo)反算長度與實(shí)地長度差不超過規(guī)范要求而不影響施工質(zhì)量時(shí)，采用平移子午線方式進(jìn)行坐標(biāo)換帶計(jì)算，這一點(diǎn)在公路工程測量中是經(jīng)常遇到，通常稱坐標(biāo)系統(tǒng)選擇。 </p><p>　　3）控制網(wǎng)建立方法平面： </p><p>　　采用先四等控制，后一級導(dǎo)線公路為線狀物，

13、四等控制普遍采用GPS測量，它特點(diǎn)是：定位精度高、觀測時(shí)間短、測站間無需通視、可提供三維坐標(biāo)、操作簡便、全天候作業(yè)。 </p><p><b>　　4）獨(dú)立高級控制 </b></p><p>　　公路工程中首級控制網(wǎng)常采用GPS進(jìn)行四等控制，為方便施工再利用常規(guī)方法進(jìn)行一級導(dǎo)線加密，首級控制網(wǎng)往往采用與國家點(diǎn)聯(lián)測分帶換算得到實(shí)地任意坐標(biāo)系統(tǒng)，以控制整體系統(tǒng)連接及與已有

14、線路進(jìn)行銜接繼而在線路主要控制物如特大橋、長隧道等為便于施工需進(jìn)行控制網(wǎng)布設(shè)，這類控制網(wǎng)內(nèi)部精度要求較線路首級控制高，這時(shí)多采用獨(dú)立網(wǎng)形式，這種獨(dú)立網(wǎng)不同于其它獨(dú)立工程如大壩、樞紐、廠房等一般獨(dú)立控制網(wǎng)，作為線路整體一部分，需要與路線進(jìn)行坐標(biāo)銜接，坐標(biāo)系統(tǒng)一致，以便施工過程中保持線路連續(xù)性，控制平差采用獨(dú)立網(wǎng)自由平差求定長基線后再進(jìn)行約束平差，然后再對兩端一級導(dǎo)線重平差方法。 </p><p><b>

15、　　4、結(jié)語 </b></p><p>　　公路工程測量技術(shù)隨著現(xiàn)代測繪技術(shù)發(fā)展在不斷變化著，現(xiàn)代測繪給公路工程測量帶來很大方便，其中包括控制測量采用GPS技術(shù)極大提高工作效率。采用RTK測量技術(shù)進(jìn)行道路施工放樣方便快捷。因此，測繪技術(shù)促進(jìn)公路工程建設(shè)快速發(fā)展。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　

16、　[1]宋永.娟關(guān)于公路工程測量方法研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2012. 30： </p><p>　　[2]冀明.GPS在公路工程測量中應(yīng)用芻議[J]. 中國科技博覽.2012.24： </p><p>　　[3]黃羽高.RTK技術(shù)在山區(qū)公路工程測量中應(yīng)用[J].黑龍江交通科技.2012.9 </p><p><b>　　作者簡介： </b>